浅拷贝
copy() 创建的浅表副本是一个新容器，是对原始对象内容的引用。
import copy import functools @functools.total_ordering class MyClass: def __init__(self, name): self.name = name def __eq__(self, other): return self.name == other.name def __gt__(self, other): return self.name > other.name a = MyClass('a') my_list = [a] dup = copy.copy(my_list) print(' my_list:', my_list) print(' dup:', dup) print(' dup is my_list:', (dup is my_list)) print(' dup == my_list:', (dup == my_list)) print('dup[0] is my_list[0]:', (dup[0] is my_list[0])) print('dup[0] == my_list[0]:', (dup[0] == my_list[0])) # output # my_list: [<__main__.MyClass object at 0x101f9c160>] # dup: [<__main__.MyClass object at 0x101f9c160>] # dup is my_list: False # dup == my_list: True # dup[0] is my_list[0]: True # dup[0] == my_list[0]: True 复制代码
对于浅拷贝，MyClass 实例并不复制，因此dup 和 my_list 引用的是同一个对象。
深拷贝
将调用替换为 deepcopy() 会使输出明显不同。
import copy import functools @functools.total_ordering class MyClass: def __init__(self, name): self.name = name def __eq__(self, other): return self.name == other.name def __gt__(self, other): return self.name > other.name a = MyClass('a') my_list = [a] dup = copy.deepcopy(my_list) print(' my_list:', my_list) print(' dup:', dup) print(' dup is my_list:', (dup is my_list)) print(' dup == my_list:', (dup == my_list)) print('dup[0] is my_list[0]:', (dup[0] is my_list[0])) print('dup[0] == my_list[0]:', (dup[0] == my_list[0])) # output # my_list: [<__main__.MyClass object at 0x101e9c160>] # dup: [<__main__.MyClass object at 0x1044e1f98>] # dup is my_list: False # dup == my_list: True # dup[0] is my_list[0]: False # dup[0] == my_list[0]: True 复制代码
列表的第一个元素不再是相同的对象引用，但是当比较两个对象时，它们仍然是相等的。
自定义复制行为
可以使用 __copy__()和__deepcopy__() 方法来自定义复制行为。
__copy__()不需要参数，返回该对象的浅拷贝副本。__deepcopy__()使用 memo 字典调用，并返回该对象的深拷贝对象。任何需要深度复制的成员属性，都应与 memo 字典一起传递给copy.deepcopy()。
以下示例说明了如何调用方法。
import copy import functools @functools.total_ordering class MyClass: def __init__(self, name): self.name = name def __eq__(self, other): return self.name == other.name def __gt__(self, other): return self.name > other.name def __copy__(self): print('__copy__()') return MyClass(self.name) def __deepcopy__(self, memo): print('__deepcopy__({})'.format(memo)) return MyClass(copy.deepcopy(self.name, memo)) a = MyClass('a') sc = copy.copy(a) dc = copy.deepcopy(a) # output # __copy__() # __deepcopy__({}) 复制代码
memo 字典用于跟踪已经复制的值，以避免无限递归。
深度复制中的递归
为避免重复递归数据结构的问题，deepcopy() 使用字典来跟踪已复制的对象。这个字典被传递给__deepcopy__() 方法，因此可以在这里检查重复递归问题。
下一个示例显示了互连数据结构（如有向图）如何通过实现__deepcopy__()方法来防止递归。
import copy class Graph: def __init__(self, name, connections): self.name = name self.connections = connections def add_connection(self, other): self.connections.append(other) def __repr__(self): return 'Graph(name={}, id={})'.format( self.name, id(self)) def __deepcopy__(self, memo): print('\nCalling __deepcopy__ for {!r}'.format(self)) if self in memo: existing = memo.get(self) print(' Already copied to {!r}'.format(existing)) return existing print(' Memo dictionary:') if memo: for k, v in memo.items(): print(' {}: {}'.format(k, v)) else: print(' (empty)') dup = Graph(copy.deepcopy(self.name, memo), []) print(' Copying to new object {}'.format(dup)) memo[self] = dup for c in self.connections: dup.add_connection(copy.deepcopy(c, memo)) return dup root = Graph('root', []) a = Graph('a', [root]) b = Graph('b', [a, root]) root.add_connection(a) root.add_connection(b) dup = copy.deepcopy(root) # output # Calling __deepcopy__ for Graph(name=root, id=4326183824) # Memo dictionary: # (empty) # Copying to new object Graph(name=root, id=4367233208) # # Calling __deepcopy__ for Graph(name=a, id=4326186344) # Memo dictionary: # Graph(name=root, id=4326183824): Graph(name=root, id=4367233208) # Copying to new object Graph(name=a, id=4367234720) # # Calling __deepcopy__ for Graph(name=root, id=4326183824) # Already copied to Graph(name=root, id=4367233208) # # Calling __deepcopy__ for Graph(name=b, id=4326183880) # Memo dictionary: # Graph(name=root, id=4326183824): Graph(name=root, id=4367233208) # Graph(name=a, id=4326186344): Graph(name=a, id=4367234720) # 4326183824: Graph(name=root, id=4367233208) # 4367217936: [Graph(name=root, id=4326183824), Graph(name=a, id=4326186344)] # 4326186344: Graph(name=a, id=4367234720) # Copying to new object Graph(name=b, id=4367235000) 复制代码
Graph 类包括几个基本的有向图的方法。可以使用名称和与其连接的现有节点列表初始化实例。add_connection() 方法用于设置双向连接。它也被深拷贝操作符使用。
__deepcopy__()方法打印消息以显示其调用方式，并根据需要管理备忘录字典内容。它不是复制整个连接列表，而是创建一个新列表，并将各个连接的副本添加进去。这确保了备忘录字典在每个新节点被复制时更新，并且它避免了递归问题或节点的额外副本。和以前一样，该方法在完成后返回复制的对象。
具有循环的对象图的深层复制
图中显示的图形包括几个周期，但使用备注字典处理递归可防止遍历导致堆栈溢出错误。
第二次根遇到一个节点，而这个节点被复制，__deepcopy__()检测该递归和重用来自备忘录字典现有值而不是创建新的对象。
